Los retos de la nueva biología, o de la biología de siempre

Si hay algo que caracteriza a la gran biología es que, con independencia de su capacidad explicativa, la cantidad de preguntas que se formula y que carecen de respuesta o, dicho de otro modo, están contestadas de múltiples formas, a veces antagónicas y, por lo tanto, poco o nada definitivas, es incomparablemente alta. Nos queda un largo trecho hasta dar con respuestas a, por ejemplo, el origen de la vida, la multicelularidad, el funcionamiento integral de una célula o el desarrollo de un organismo, la aparición del sexo, la evolución y función del cerebro, el lenguaje o las diferentes categorías de la conciencia.

La biología se ha construido sobre la base de un limitado repertorio tecnológico, instrumental y teórico, en buena medida debido a la compleja naturaleza de su objeto de estudio: el ser vivo y todas sus manifestaciones. La situación actual es diferente, porque la instrumentación biológica es cada vez más poderosa, más fina, llega más lejos tanto en la dirección de lo muy pequeño (moléculas individuales) como muy grande (ecosistemas). Muchas preguntas sencillas, aunque trascendentes, relacionadas en buena medida con la disponibilidad de tecnologías apropiadas alcanzan, afortunadamente, solución. Pero hay otras cuya resolución no depende, en tanta medida, de la disponibilidad de recursos tecnológicos, sino de teorías explicativas suficientemente profundas. Las cuestiones formuladas anteriormente ponen de manifiesto que la biología tienes aún grandes retos teóricos por delante.

Un sector de la biología proclive a la necesidad de nuevas formulaciones teóricas, por decirlo de una manera que sea general a todos los niveles de la organización biológica, es el de la interacción de las múltiples partes que componen una entidad determinada, mucho más allá de los modelos experimentales sencillos basados en la interacción de pocas partes. Así: ¿cómo interaccionan los componentes genéticos y ambientales para, a lo largo del desarrollo, formar un individuo?, ¿cómo interaccionan las neuronas?, ¿cómo interaccionan los individuos de una especie?, ¿cómo interaccionan las especies en un ecosistema? Ciertamente se trata de poder explicar ciertas conductas en cada uno de esos niveles. Así, el de poder predecir cómo será un individuo, o cuándo aparecerá, según el estado de excitación de un conjunto de neuronas, determinado tipo de comportamiento, o el de poder comprender el crecimiento de una población o el tamaño o riqueza en especies de un ecosistema.

Se ha dicho que con el advenimiento de la nueva era de la genómica el futuro de la biología será mas teórico que experimental, más relacionado con el descubrimiento de nuevos principios integradores que con la búsqueda de nuevos fenómenos biológicos. Esta perspectiva es la consecuencia de tener tanto información genómica sobre especies representativas de las grandes agrupaciones biológicas, desde las bacterias hasta el hombre, pasando por protistas, hongos, plantas, gusanos, e insectos, como un conocimiento parcial de las leyes responsables de la transformación de tal información genómica en individuos adultos.

Ahora, como en los tiempos de Darwin, la teoría de la evolución es un permanente reto intelectual para comprender el origen y la evolución de ese fenómeno tan complejo que denominamos vida, con todas sus manifestaciones. La teoría de la evolución constituye, entre otras cosas, un método de hacer biología. Para responder a preguntas relativas a los seres vivos en cualquiera de sus diferentes niveles de organización, nos servimos de diferentes métodos, pero ninguna de ellas tendrá respuesta adecuada sin recurrir a la biología evolutiva. Necesitamos biología evolutiva para explicar el origen y la evolución del sida y la malaria (dos ejemplos particulares que claman al cielo), pero también del sexo, del envejecimiento, de la muerte, de la célula, de las especies, del hombre, etc. La teoría de la evolución ofrece, además, un puente entre las ciencias naturales y sociales en la medida que nos suministra una explicación de la existencia de la vida y del hombre en nuestro planeta, explicación integrada a su vez en la del origen y evolución del universo. La biología evolutiva es un lugar de encuentro obligado entre dos culturas separadas desde la Ilustración: las humanidades y las ciencias.

La biología del nuevo milenio es la biología de la genómica, del desarrollo y de los sistemas complejos. No se trata de tres avenidas excluyentes de investigación. Tienen la impronta común de la complejidad, y ahora empezamos a disponer de herramientas teóricas y computacionales para dar con explicaciones holistas que en el pasado fueron consideradas metafísicas, insuficientes o, simplemente, inverificables. Las tres avenidas de investigación, aunque con representación desigual a lo largo de la historia, han estado presentes en la biología de todos los tiempos. Los recientes avances, tanto teóricos como metodológicos, nos aproximan a una explicación, no sabría decir si comprensión, más profunda de la vida en su totalidad.

Andrés Moya es catedrático de Genética en el Instituto Cavanilles y miembro de la Cátedra de Divulgación de la Ciencia de la Universitat de València.